近日,西普曼新材科技(寧夏)有限公司宣布,通過自主研發成功實現高品質GRCop-42航天級銅鉻鈮球形粉末規模化穩定量產,預計年產能達數十噸,生產成本僅為進口同類材料的五分之一。這一突破,標志著我國液體火箭發動機核心熱管理關鍵材料將擺脫對外依賴,為商業航天產業鏈供應鏈安全筑牢堅實屏障。
走進生產車間,只見工人將一根根銀灰色的銅鉻鈮金屬棒材細心清理干凈,送入霧化設備料倉,感應線圈升溫將棒材熔為通紅金屬液,再經高壓氬氣霧化,飛濺的液滴瞬間凝固成微米級球形粉末。
這種粉末便是GRCop-42銅鉻鈮合金粉末,堪稱火箭燃燒室的“降溫貼”,是液體火箭發動機再生冷卻燃燒室的核心剛需原料。火箭點燃時,燃燒室瞬間產生極端高溫,GRCop-42憑借極強導熱效率與抗熱震、抗開裂特性,可快速疏導發動機工作產生的多余熱量,確保發動機穩定運行。
“長期以來,國外對最新型GRCop系列合金實施嚴格技術封鎖,國內航天領域僅能獲取國外淘汰的老舊型號,且進口價格高昂、供貨不穩。”西普曼新材科技(寧夏)有限公司總經理王楠說道,國內雖有科研機構在實驗室制成少量樣品,但因熔煉、制粉、提純等工藝瓶頸,僅有極少數可實現穩定批量生產,嚴重制約了我國商業航天的自主發展。
為打破封鎖,西普曼新材自2021年起聚焦“難固溶合金”領域,與國家級科研機構合作,從鉭鈦合金起步,歷經數十次熔煉實驗,系統掌握了“均質熔煉”核心工藝。2026年3月,團隊將成熟技術移植至銅鉻鈮合金攻關,僅用三個月便先后攻克C-84和C-42兩個牌號,至今年6月已完整掌握全鏈條自主知識產權。
“銅、鉻、鈮三種金屬熔點差異懸殊,液態下幾乎不互溶。我們通過自主研發的均質熔煉技術和密閉氬氣霧化工藝,成功實現原子尺度上的均勻分布。”西普曼新材總工程師李曉波說,目前產品核心指標完全對標國際標準,生產成本僅為進口材料的五分之一左右。據行業調研,國內能實現該材料對標國際性能并穩定量產的企業僅三家,西普曼新材是寧夏唯一一家。
據了解,GRCop-42實現量產后,不僅補齊了寧夏及石嘴山市高端新材料產業短板,更可為國內商業航天企業提供高性價比的國產核心原料。“該材料全面國產化后,將大幅降低可回收火箭制造成本,助力我國商業航天在全球市場塑造競爭優勢。同時,相關技術還可為高超音速飛行器熱防護、核聚變反應堆等未來產業儲備關鍵材料支撐,應用前景十分廣闊。”寧夏理工學院機械工程學院副教授張玲說。
如今,西普曼新材憑借持續創新攻克國家級“卡脖子”技術,成為寧夏石嘴山市培育新質生產力的生動注腳。產品與技術服務已覆蓋國內大多數雙一流高校及科研院所,搭建起基礎科研與產業落地之間的重要橋梁,成為西部地區冉冉升起的科創生力軍。
“接下來,石嘴山市將以此為契機,聚焦新型材料、現代化工、生物制造等重點產業,扎實推進重點產業延鏈補鏈強鏈。圍繞特種金屬粉末、3D打印等細分高附加值領域,引導企業向下游延伸布局,著力打造‘專精特新’多品種、小批量、高附加值的產品體系,為國家戰略性新興產業發展貢獻石嘴山力量。”石嘴山市工業和信息化局產業規劃與行業監督科科長馬龍說。
(中國日報寧夏記者站 編輯:胡冬梅)